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Member Function Templates翻譯成中文就是成員函數(shù)模板，這個(gè)東西我個(gè)人見(jiàn)得少，最初是在STL的auto_ptr源代碼里面看到的，當(dāng)時(shí)候也不是很明白；這幾天又翻了翻《More Effective C++》，正好看到上面介紹的比較詳細(xì)，就找了點(diǎn)資料總結(jié)一下。

為了更好的說(shuō)明問(wèn)題，我們自己定義一個(gè)Smart Pointer（智能指針，這里只是示例，所以定義是不完整和不完善的），假設(shè)現(xiàn)在我們手上有這樣三個(gè)類(lèi)：MusicProduct、CD、MP3，類(lèi)之間的關(guān)系圖如下：

我們定義的智能指針SmartPtr如下：

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template<class T>
class SmartPtr
{
public:
	explicit SmartPtr(T* realPtr = NULL) : pointee(realPtr){}
 
	T* operator->() const
	{
		return pointee;
	}
 
	T& operator*() const
	{
		return *pointee;
	}
private:
	T* pointee;
};

現(xiàn)在有一個(gè)播放函數(shù)：

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void displayAndPlay(const SmartPtr<MusicProduct>& pmp, int times)
{
	for (int i = 1; i <= times; ++i)
	{
		pmp->displayTitle();
		pmp->play();
	}
}

如果有下面這樣的調(diào)用，會(huì)不會(huì)有什么問(wèn)題呢？

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int main(int argc, char **argv)
{
	CD *cd = new CD("BEYOND LIVE CD");
	MP3 *mp3 = new MP3("BEYOND MP3");
 
	SmartPtr<CD> cdMusic(cd);
	SmartPtr<MP3> mp3Music(mp3);
 
	displayAndPlay(cdMusic, 10);
	displayAndPlay(mp3Music, 10);
 
	return 0;
}

實(shí)際編譯時(shí)會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，在Visual Studio 2008下面提示如下錯(cuò)誤：

1>error C2664: “displayAndPlay”: 不能將參數(shù) 1 從“SmartPtr<T>”轉(zhuǎn)換為“const SmartPtr<T> &”
1>        with
1>        [
1>            T=CD
1>        ]
1>        and
1>        [
1>            T=MusicProduct
1>        ]
1>        ......

提示“SmartPtr”不能轉(zhuǎn)換為“const SmartPtr &” 。因?yàn)樵诰幾g器眼里SmartPtr和SmartPtr是兩個(gè)完全不相關(guān)的東西，他們之間沒(méi)有繼承關(guān)系。我們可以寫(xiě)一個(gè)隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換，但實(shí)際操作起來(lái)不太理想，正如前面所說(shuō)，STL的auto_ptr采用了Member Function Templates（成員函數(shù)模板）技術(shù)。我們可以再SmartPtr的定義中增加成員函數(shù)模板實(shí)現(xiàn)代碼，具體如下：

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template<class T>
class SmartPtr
{
public:
	explicit SmartPtr(T* realPtr = NULL) : pointee(realPtr){}
 
	T* operator->() const
	{
		return pointee;
	}
 
	T& operator*() const
	{
		return *pointee;
	}
	// Member Function Templates
	template<class newType>
	operator SmartPtr<newType>()
	{
		return SmartPtr<newType>(pointee);
	}
private:
	T* pointee;
};

之后就可以正常編譯和運(yùn)行了。看起來(lái)很神奇吧，看看《More Effective C++》對(duì)此的解釋?zhuān)?br />現(xiàn)在請(qǐng)你注意，這可不是魔術(shù)——不過(guò)也很接近于魔術(shù)。假設(shè)編譯器有一個(gè)指向 T 對(duì)象的智能指針，它要把這個(gè)對(duì)象轉(zhuǎn)換成指向“T 的基類(lèi)”的智能指針。編譯器首先檢查 SmartPtr的類(lèi)定義，看其有沒(méi)有聲明明確的類(lèi)型轉(zhuǎn)換符，但是它沒(méi)有聲明。編譯器然后檢查是否存在一個(gè)成員函數(shù)模板，并可以被實(shí)例化成它所期望的類(lèi)型轉(zhuǎn)換。它發(fā)現(xiàn)了一個(gè)這樣的模板（帶有形式類(lèi)型參數(shù) newType） ，所以它把newType綁定成 T 的基類(lèi)類(lèi)型來(lái)實(shí)例化模板。 這時(shí)，惟一的問(wèn)題是實(shí)例化的成員函數(shù)代碼能否被編譯：傳遞指針 pointee 到指向“T 的基類(lèi)”的智能指針的構(gòu)造函數(shù)，必須合法的。指針pointee 是指向 T 類(lèi)型的，把它轉(zhuǎn)變成指向其基類(lèi)（public 或 protected）對(duì)象的指針必然是合法的，因此類(lèi)型轉(zhuǎn)換操作符能夠被編譯，可以成功地把指向 T 的智能指針隱式地類(lèi)型轉(zhuǎn)換為指向“T 的基類(lèi)”的智能指針。

附注：
1. Member Function Templates是C++的一個(gè)新特性，可能有些編譯器并不支持這個(gè)特性，比如VC6，編譯時(shí)似乎完全忽略了我們新加入的Member Function Templates代碼。仍然會(huì)提示如下錯(cuò)誤：

--------------------Configuration: MftDemo - Win32 Debug--------------------
Compiling...
MemFunTmp.cpp
g:\w7documents\visual studio 6.0\projects\mftdemo\memfuntmp.cpp(87) : error C2664: 'displayAndPlay' : 
        cannot convert parameter 1 from 'class SmartPtr<class CD>' to 'const class SmartPtr<class MusicProduct> &'
        Reason: cannot convert from 'class SmartPtr<class CD>' to 'const class SmartPtr<class MusicProduct>'
        No constructor could take the source type, or constructor overload resolution was ambiguous
g:\w7documents\visual studio 6.0\projects\mftdemo\memfuntmp.cpp(88) : error C2664: 'displayAndPlay' :
        cannot convert parameter 1 from 'class SmartPtr<class MP3>' to 'const class SmartPtr<class MusicProduct> &'
        Reason: cannot convert from 'class SmartPtr<class MP3>' to 'const class SmartPtr<class MusicProduct>'
        No constructor could take the source type, or constructor overload resolution was ambiguous
執(zhí)行 cl.exe 時(shí)出錯(cuò).
 
MftDemo.exe - 1 error(s), 0 warning(s)

2. MS關(guān)于Member Function Templates的更多一些介紹

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/swta9c6e.aspx

3. 本文的完整源代碼下載
Member Function Templates

原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明:
本文出自程序人生 >> Member Function Templates(成員函數(shù)模板)
作者：代碼瘋子